Infiltracyjne pochodzenie cz¹stek ilastych w osadach — eksperyment
Katarzyna Skolasiñska*
Frakcja ilasta w osadach piaszczystych czêsto stanowi zaledwie kilka procent objêtoœci, jednak¿e jej obecnoœæ ma bardzo du¿y wp³yw na interpretacjê procesów sedymenta-cyjnych i przebieg procesów diagenetycznych. Jednym z procesów postdepozycyjnych, na skutek którego osady piaszczyste zostaj¹ wzbogacone w bardzo drobnoziarnist¹ frakcjê, jest infiltracja zawiesiny w osad znajduj¹cy siê w strefie aeracji. Cz¹stki ilaste wprowadzone w ten sposób (ang. mechanically infiltrated clays) nie zaburzaj¹ pierwot-nej struktury osadu, a jedynie przylegaj¹ do ziaren i wy-pe³niaj¹ wolne przestrzenie porowe.
Problem obecnoœci namytego materia³u w osadach oraz kryteriów jego identyfikacji poruszali w swych pra-cach m.in.: Dunn, 1992; Matlack i in., 1989; Moraes & De Ross, 1992; Skolasiñska, 1997, 2006; Walker i in., 1978. Namyte cz¹stki ilaste tworz¹ bardzo wczesne spoiwo, któ-re ogranicza przepuszczalnoœæ osadów, st¹d procesy te okreœla siê te¿ terminem kolmatacja mechaniczna (fr.
colmater = namulaæ). Celem lepszego poznania tych
pro-cesów, w aspekcie zarówno sedymentologicznym, jak i hy-drogeologicznym, przeprowadzono seriê eksperymentów laboratoryjnych. Przez cylindry wype³nione piaskami ró¿-ni¹cymi siê uziarnieniem infiltrowano zawiesinê kaoli-now¹. Przy znanych parametrach pocz¹tkowych oœrodka porowatego (sk³ad mineralny, uziarnienie, wspó³czynnik filtracji) i zawiesiny (sk³ad mineralny, wielkoœæ cz¹stek, koncentracja oraz temperatura) monitorowano iloœæ infil-trowanej zawiesiny oraz spadek przepuszczalnoœci pia-sków w czasie. Po eksperymencie materia³ doœwiadczalny pos³u¿y³ do okreœlenia rozk³adu substancji namytej w ko-lumnie piasku oraz wykonania p³ytek cienkich w celu opi-sania mikrostruktur, jakie tworzy namyty materia³ w prze-strzeniach porowych.
Na podstawie przeprowadzonych eksperymentów da³o siê sformu³owaæ nastêpuj¹ce wnioski:
przy pionowym ruchu zawiesiny z góry ku do³owi spadek przepuszczalnoœci piasków charakteryzuje krzywa wyk³adnicza;
na szybkoœæ wype³nienia porów namyt¹ substancj¹ zasadniczy wp³yw ma uziarnienie — im grubszy piasek, tym szybszy przep³yw i wolniejsze zape³nianie du¿ych porów;
wraz z g³êbokoœci¹ nastêpuje wyraŸny spadek iloœ-ci substancji namytej, tzn. dochodzi do szybkiego od-k³adania siê cz¹stek ilastych w przypowierzchniowej warstwie profilu (mi¹¿szoœci ok. 4 cm), co powoduje powstanie warstwy nieprzepuszczalnej i ustanie infiltra-cji, podczas gdy g³êbsze partie profilu pozostaj¹ prze-puszczalne;
wyró¿nione mikrostruktury infiltracyjne (Skolasiñ-ska, 2006) maj¹ cechy struktur geopetalnych, s¹ analo-giczne do opisywanych wczeœniej w strefie aeracji (Walker i in., 1978; Moraes & De Ross, 1992).
Literatura
DUNN T.L. 1992 — Infiltrated materials in Cretaceous volcanogenic [In:] Houseknecht D.W. & Pittman E.D (eds) Origin, diagenesis and petrophysics of clay minerals in sandstones. Soc. Econ. Paleont. Mineral., Spec. Publ., 47: 159–174.
MATLACK K.S., HOUSEKNECHT D.W. & APPLIN K.R. 1989 — Emplacement of clay into sand by infiltration. J. Sediment. Petrol., 59, 1: 77–87.
MORAES M.A.S. & DE ROSS L.F. 1992 — Depositional, infiltrated and authigenic clays in fluvial sandstones of the Jurassic Sergi Forma-tion, Reconcavo Basin, northeastern Brazil. [In:] Houseknecht D.W. & Pittman E.D. (eds) Origin, diagenesis and petrophysics of clay minerals in sandstones. Soc. Econ. Paleont. Mineral., Spec. Pub., 47: 197–208. SKOLASIÑSKA K. 1997 — Infiltracja mechaniczna cz¹stek mineral-nych w osad; ogólna charakterystyka procesu. Prz. Geol., 45, 1: 58–62.
SKOLASIÑSKA K. 2006 — Clogging microstructures in the vadose zone – laboratory and field study. Hydrogeol. J., 14: 1005–1017. WALKER T.R., WAUGH B. & GRONE A.J. 1978 — Diagenesis in first-cycle desert alluvium of Cenozoic age, SW United States and NW Mexico. Geol. Soc. Am. Bull., 89, 19–32.
Proterozoiczny ³uk wysp — interpretacja osadowo-wulkanicznej formacji ska³
z pod³o¿a krystalicznego po³udniowej Litwy i pó³nocno-wschodniej Polski
Grazina Skridlaite*, Ewa Krzemiñska**, Janina Wiszniewska**
Ska³y prekambryjskie na Litwie, podobnie jak w Pol-sce, znajduj¹ siê pod pokryw¹ m³odszych osadów o mi¹¿-szoœci oko³o 200–6000 m. G³ówne jednostki strukturalne, takie jak zachodniolitewska domena granulitowa (WLG),
strefa szwu œrodkowolitewskiego (MLSZ) i domena wschodniolitewska (EL), zosta³y wyró¿nione przede wszystkim na podstawie obrazów anomalii geofizycznych i bezpoœrednich wierceñ. Szczegó³owe badania petrogra-ficzne, geochemiczne oraz geochronologiczne pozwalaj¹ wydzieliæ g³ówne struktury, okreœliæ ich œrodowisko geo-tektoniczne i drogê ewolucji litosfery. Metawulkaniczne i metaosadowe formacje skalne z centralnej czêœci po³udniowej Litwy by³y ju¿ opisywane przez Skridlaite i Motuzê (2001). Wystêpuj¹ce w œrodkowej czêœci WLG,
305 Przegl¹d Geologiczny, vol. 55, nr 4, 2007
*Instytut Geologii, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, ul. Maków Polnych 16, 61-606 Poznañ; katskol@amu.edu.pl
